第一章三极管基础知识
三极管 讲解
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三极管讲解三极管,也称为晶体三极管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT),是一种半导体器件,用于放大和开关电信号。
它由三个半导体层组成,其中包括两个异种半导体材料(通常是N型和P型硅)和一个绝缘的基底。
三极管有三个电极,分别是发射极(Emitter,E)、基极(Base,B)和集电极(Collector,C)。
三极管的基本工作原理:1.PN结:三极管中的N型和P型半导体层形成两个PN结。
PN结是两种半导体之间的界面,具有整流性质。
2.工作状态:•当NPN三极管中的发射结极(N型)接通正电压,基极(P型)接通负电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
•当PNP三极管中的发射极(P型)接通负电压,基极(N 型)接通正电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
3.放大作用:当在发射极和基极之间加上一个小信号电压时,这个信号电压会影响PN结的电流,从而控制集电极和发射极之间的电流。
这种调控作用使得三极管可以作为放大器。
4.工作区域:•放大区域:在适当的工作偏置下,三极管可以进入放大工作区域,通过控制小信号电压来放大输入信号。
•截止区域:当三极管的基极电压太低时,三极管截至,电流无法通过,处于关闭状态。
•饱和区域:当三极管的基极电压适当时,电流可以通过,但达到最大值,三极管处于饱和状态。
三极管的类型:1.NPN型:N型发射极,P型基极,N型集电极。
2.PNP型:P型发射极,N型基极,P型集电极。
三极管的应用:1.放大器:用于放大小信号,如音频信号。
2.开关:用作数字和模拟电路中的开关元件。
3.振荡器:用于产生振荡信号。
4.放大电路:在无线通信和射频电路中使用。
三极管在电子领域中有广泛的应用,是许多电子设备和系统的基础元件之一。
二极管三极管的基础知识
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二极管三极管的基础知识
1、二极管是一种双极型半导体器件,是由一个n型半导体和一个p型半导体夹层而成,并且由两个电极连接起来,形成了一个半导体导通元件。
二极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性。
2、二极管有自发型和电控型。
自发型二极管可以单独工作,而电控型二极管依靠外加电压进行工作,又分半导体二极管、隔离二极管和中继二极管。
3、二极管的基本功能:
(1)可以作为电路的一个开关或分流器;
(2)可以对输入电压的放大作用;
(3)可以实现电子电路与电器的互联;
(4)可以实现信号的保护。
二、三极管
1、三极管是由三个电极(收集极、基极和发射极)连接而成的一种半导体器件,它们三个电极间的关系可以控制电子的流动,从而改变电路的电流。
三极管的特点是在正反向作用下具有很大的电阻性,但其中收发极处的电阻值要小于中间基极处的电阻值。
2、三极管通常以晶体管的形式出现,并可分为双极型晶体管和三极型晶体管两种。
3、三极管的基本功能:
(1)可以实现电子电路的功率放大;
(2)可以对输入信号进行阻塞和增益;
(3)可以实现电子电路的解耦;
(4)可以实现电子电路的节流;
(5)可以实现电子电路的低成本放大和控制。
三极管基础知识[1]
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27. 在放大电路中,输入电阻是怎样定义的?有什么含义? 解:输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数,Ri 大,放大电路
.
从信号源吸取的电流则小,反之则大。Ri的定义为Ri= V(.) i/ Ii ,见下图所示。
28. 在放大电路中,输出电阻是怎样定义的?有什么含义? 解:输出电阻是表明放大电路带负载的能力,Ro 大,表明放大电路带负载的能
控于基极电流,所以BJT 是电流控制器件。
18. BJT 的电流放大系数α,β是如何定义的?能否从共射极输出特性上求得β值,
并算出α值?在整个输出特性上,β(α)值是否均一致?
答:α= 传输到集电极电流
,β= 传输到集电极电流
,所以,α= 1 。;可
发射极传入电流传输到基区电流1+β
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Frequently Asked Question(FAQ)
1. 既然BJT 具有两个PN 结,可否用两个二极管相联以构成一只BJT,试说明其理
由。
解:BJT 要实现放大作用,首先满足其内部条件,即要求发射区杂质浓度要远
22. 放大器的应用相当广泛,有哪几种分类法,又分成哪些放大器?
解:①按工作频率分,可分为:直流放大器、低频放大器、高频放大器和宽带
放大器;②按放大器放大对象分,可分为:电压放大器、电流放大器、功率放大器;
③按放大器工作状态分,可分为:甲类放大器、乙类放大器、甲乙类放大器。
23. 为什么说当β一定时通过增大IE 来提高电压放大倍数是有限制的?试从IC 和
部条件为发射结必须正偏,集电结必须反偏。
三极管及放大电路基础教案
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三极管及放大电路基础教案章节一:三极管概述教学目标:1. 了解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 掌握三极管的类型和符号。
教学内容:1. 三极管的定义:三极管是一种半导体器件,具有放大电信号的功能。
2. 三极管的结构:三极管由发射极、基极和集电极组成。
3. 三极管的工作原理:通过基极控制发射极和集电极之间的电流。
4. 三极管的类型:NPN型和PNP型。
5. 三极管的符号:NPN型三极管符号为“N”,PNP型三极管符号为“P”。
教学活动:1. 讲解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 展示三极管的实物图和符号图。
3. 引导学生通过实验观察三极管的工作状态。
章节二:放大电路基础教学目标:1. 了解放大电路的定义和作用。
2. 掌握放大电路的基本组成和原理。
教学内容:1. 放大电路的定义:放大电路是一种通过反馈作用放大电信号的电路。
2. 放大电路的作用:放大微弱的信号,使其具有足够的功率驱动负载。
3. 放大电路的基本组成:电源、三极管、输入电阻、输出电阻和反馈电阻。
4. 放大电路的原理:通过三极管的放大作用,实现电信号的放大。
教学活动:1. 讲解放大电路的定义、作用和基本组成。
2. 展示放大电路的原理图和实际电路图。
3. 引导学生通过实验观察放大电路的工作状态。
章节三:三极管的放大特性教学目标:1. 了解三极管的放大特性。
2. 掌握三极管的放大原理。
教学内容:1. 三极管的放大特性:三极管的放大能力与基极电流、集电极电流和发射极电流之间的关系。
2. 三极管的放大原理:通过基极电流的控制,实现发射极和集电极之间电流的放大。
教学活动:1. 讲解三极管的放大特性和放大原理。
2. 分析三极管放大电路的输入和输出特性曲线。
3. 引导学生通过实验观察三极管的放大特性。
章节四:三极管放大电路的设计与应用教学目标:1. 了解三极管放大电路的设计方法。
2. 掌握三极管放大电路的应用。
教学内容:1. 三极管放大电路的设计方法:根据输入和输出信号的要求,选择合适的三极管、电阻等元件,设计合适的电路。
三极管使用基础知识
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三级管基础知识横向左侧的引脚叫做基极b,有一个箭头的是发射极e,剩下的一个引脚就是集电极c。
首先来说一下NPN型,这种型号的三极管在用于开关状态时,大都是发射极接地,集电极接高电平,基极接控制信号。
其次对于PNP型的三极管,用于开关状态时,一般都是发射极接高电平,基极接控制信号。
三极管导通时,电流从发射极流向集电极。
相关推荐:四句口诀,玩转三极管!三极管的开关原理三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。
相关推荐:放下教科书,来看下三极管的应用电路。
放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。
而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态。
三极管的用法特点,关键点在于b 极(基极)和e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于b 级0.7V 以上,这个三极管e 级和c 级之间就可以顺利导通。
同理,NPN 型三极管的导通条件是 b 极比e 极电压高0.7V。
总之是箭头的始端比末端高0.7V 就可以导通三极管的e 极和 c 极。
以上图PNP三极管为例,基极通过一个10K 的电阻接到了单片机的一个IO口上,假定是P1.0,发射极直接接到5V 的电源上,集电极接了一个LED 小灯,并且串联了一个1K 的限流电阻最终接到了电源负极GND 上。
如果P1.0 由我们的程序给一个高电平1,那么e到b 不会产生一个0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。
如果程序给P1.0 一个低电平0,这时e 极还是5V,于是e 和b 之间产生了压差,三极管e 和b 之间也就导通了,三极管e 和b 之间大概有0.7V 的压降,那还有(5-0.7)V 的电压会在电阻R47 上。
这个时候,e 和c 之间也会导通了,那么LED 小灯本身有2V 的压降,三极管本身 e 和 c 之间大概有0.2V的压降,我们忽略不计。
三极管基础知识及测量方法
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三极管基础知识及测量方法三极管基础知识及测量方法一、晶体管基础双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管PN 结。
正向偏置的 EB 结有空穴从发射极注入基区,其中大部分空穴能够到达集电结的边界,并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用下到达集电区,形成集电极电流 IC 。
在共发射极晶体管电路中 ,发射结在基极电路中正向偏置 , 其电压降很小。
绝大部分的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。
由于 VBE 很小,所以基极电流约为IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。
如果晶体管的共发射极电流放大系数β = IC / IB =100, 集电极电流 IC=β*IB=10mA。
在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V,而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V,如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib,在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic,有c/ib=β,实现了双极晶体管的电流放大作用。
金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应,在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。
当栅 G 电压 VG 增大时,p 型半导体表面的多数载流子棗空穴逐渐减少、耗尽,而电子逐渐积累到反型。
当表面达到反型时,电子积累层将在 n+ 源区 S 和 n+ 漏区 D 之间形成导电沟道。
当VDS ≠ 0 时,源漏电极之间有较大的电流 IDS 流过。
使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压 VT 。
当 VGS>VT 并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在相同的 VDS 下也将产生不同的 IDS , 实现栅源电压VGS 对源漏电流 IDS 的控制。
二、晶体管的命名方法晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。
按制作材料分,晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分,三极管有PNP和NPN两种,而二极管有P型和N型之分。
三极管及放大电路基础
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IC(mA ) 4
3
2
1 36
截止区
100A 80A
IB= 60A 40A 20A 0 9 12 VCE(V)
IC RC
IB B C
VCE
RB
VBE EB
E IE
EC
(1-13)
特点:VBE<死区电压, IB≤0≈0, IC ≤ICEO≈ 0,VCE ≈EC
这时三极管C 、 E端相当于: 一个断开的开关。
过大,温升过高会烧坏三极管。所以要求:
PC =IC VCE≤PCM 6.集-射极反向击穿电压V(BR)CEO ——基极开路时,集电极与发射极之间允许的最大反向 电压。
(1-22)
由三个极限参数可画出三极管的安全工作区
IC ICM
ICVCE=PCM
安全工作区
O
V(BR)CEO
VCE
(1-23)
八、晶体管参数与温度的关系
IC RC
IB B
C VCE
RB
VBE EB
E IE
EC
如何判断是否截止?
若:VBE ≤0(死区电压)
或 VC>VE >VB 三极管可靠截止
IC
VCE
C RC
E
EC
(1-14)
(3) 放大区:IC=IB区域 , 发射结e正偏,集电结c反偏 特点: IC=IB , 且 IC = IB , VCE=EC-IC RC
(1-29)
三极管在电路中的应用
1、放大电路 对三极管放大电路的分析,包括静态分 析和动态分析两部分。 也就是直流方面的分析和交流方面的分 析 直流方面的分析主要是判断三极管是否 有合适的直流工作条件 交流方面的分析主要是判断放大电路是 否能够正常的放大信号。
三极管基础知识
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三极管基础知识1.三极管的封装形式和管脚识别方法一:常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,如图对于小功率金属封装三极管,按图示底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
方法二:测判三极管的口诀四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。
”释吧。
一、三颠倒,找基极二、 PN结,定管型(NPN還是PNP)三、顺箭头,偏转大(1) 对于NPN型三极管,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大(電阻小),此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极f9.8→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
(2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c 极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c。
四、测不出,动嘴巴:是一步,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。
具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。
其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。
2.晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
三极管基础知识教案
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三极管基础知识教案教案名称:三极管基础知识一、教学目标1. 了解三极管的基本结构和工作原理;2. 掌握三极管的基本参数和特性;3. 能够分析三极管的工作状态和工作点。
二、教学重点和难点1. 三极管的基本结构和工作原理;2. 三极管的静态特性和动态特性。
三、教学内容1. 三极管的基本结构和工作原理(1)三极管的结构三极管由三个掺杂不同的半导体材料层叠而成,分别是发射区、基区和集电区。
其中,发射区和集电区是P型半导体,基区是N型半导体。
(2)三极管的工作原理三极管是一种受控电流源,通过控制输入端的电流来控制输出端的电流。
当在基极施加正向偏置电压时,发射结和基结之间的电压将变得很小,使得发射结极易导通,此时三极管处于放大状态;当在基极施加反向偏置电压时,发射结和基结之间的电压将变得很大,使得发射结极难导通,此时三极管处于截止状态。
2. 三极管的基本参数和特性(1)三极管的放大系数三极管的放大系数β是指输出电流与输入电流的比值,通常在数据手册中给出。
(2)三极管的最大耗散功率三极管在工作时会产生一定的热量,其最大耗散功率是指在规定的工作条件下,三极管能够耗散的最大功率。
(3)三极管的最大集电极-发射极电压三极管在工作时会有一定的电压放大效应,其最大集电极-发射极电压是指在规定的工作条件下,三极管能够承受的最大电压。
3. 三极管的工作状态和工作点(1)饱和状态当三极管的发射结和基结之间的电压足够小,使得发射结极易导通,此时三极管处于饱和状态,此时三极管的集电极-发射极电压较小,输出电流较大。
(2)截止状态当三极管的发射结和基结之间的电压足够大,使得发射结极难导通,此时三极管处于截止状态,此时三极管的集电极-发射极电压较大,输出电流较小。
(3)工作点三极管的工作点是指在输入特定的电压和电流条件下,三极管的静态工作状态。
在实际电路中,需要通过适当的电路设计来确定三极管的工作点,以保证其正常工作。
四、教学方法1. 讲授法:通过讲解三极管的基本结构、工作原理和特性,让学生掌握相关知识;2. 案例分析法:通过实际案例分析,让学生理解三极管的工作状态和工作点;3. 实验演示法:通过实际的实验演示,让学生直观地感受三极管的特性和工作原理。
三极管基本认识(教案)
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三极管基本认识(教案)第一篇:三极管基本认识(教案)【教学内容】晶体三极管教案本课学习的是“中等职业教育规划教材”电子工业出版《电子技术基础》的第一章第三节的第一部分内容。
这节课内容包括三极管的结构,三极管的类型符号、三极管的分类方法和三极管的放大作用。
【地位和作用】这节课是在学生学习了半导体、PN结和二极管之后安排的,也是为今后学习三极管工作原理打下理论基础。
三极管是电子电路中最重要的电子元器件。
【教学目标】1.知识目标:①、了解三极管的概念、分类、符号。
②、掌握晶体三极管的结构及类型的判断。
③、了解三极管内部载流子的运动。
④、掌握晶体三极管的电流放大作用。
2.能力目标:①培养学生分析问题及解决问题的能力。
②培养学生的实际动手操作能力。
③激发学生创新精神和创造思维,以达到知识探索、能力培养、素质提高的目的。
3.情感目标:①激发学生学习这门课程的兴趣及热情,学以致用。
②培养学生事实求是的科学态度和一丝不苟的严谨作为和主动探索的精神【课堂类型】精讲型(理论基础课)【教学重/难点】重点:三极管的结构及类型的判断,三极管电流的放大条件。
难点:晶体三极管的电流放大作用及内部载流子的运动。
【学生情况分析】学生基础相对薄弱,初中刚刚毕业,且物理学习成绩很差。
【教学工具】教材电子元器件三极管若干个粉笔【教学方法】引导思考法互动教学法类比推理法【课时安排】二节课【教学过程】一、课前复习1、PN结①提问:什么是PN结?答:把P型半导体和N型半导体制作在同一硅片或锗片上,所形成的交接面。
②提问:PN结具有什么特性?答:单向导电性2、二极管③提问:二极管与PN结有什么联系?答:PN结用外壳材料封装起来,并加上电极引线就形成了二极管。
P区接阳极,N区接阴极。
④提问:二极管的导电性是否与PN结一样了?答:是二、新课导入如图所示是一个扩音器的示意图:声音信号转换为电信号声音放大电路电信号转换为声音信号声音话筒图 1 扩音器示意图扬声器其中如图所示:话筒是将声音信号转换为电信号,经放大电路放大后,变成大功率的电信号,推动扬声器,再将其还原为声音信号。
三极管检测公开课教案教学设计
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三极管检测公开课教案教学设计第一章:三极管基础知识1.1 三极管的定义与作用1.2 三极管的类型及结构1.3 三极管的参数及符号第二章:三极管的工作原理2.1 放大原理2.2 开关原理2.3 稳压原理第三章:三极管的检测方法3.1 基极检测3.2 发射极检测3.3 集电极检测第四章:三极管检测仪器与工具4.1 晶体管测试仪4.2 多功能电表4.3 示波器第五章:三极管检测实践操作5.1 检测材料准备5.2 实践操作步骤5.3 检测结果分析本章节主要让学生了解三极管的基础知识,掌握三极管的工作原理,学会使用检测仪器与工具,并能够进行三极管的检测实践操作。
在教学过程中,注重理论讲解与实践操作相结合,使学生能够更好地理解和掌握三极管检测的相关知识。
第六章:三极管好坏判断标准6.1 结构完整性判断6.2 电参数判断6.3 性能稳定性判断第七章:常见三极管故障分析7.1 开路故障7.2 短路故障7.3 性能下降故障第八章:三极管检测技巧与注意事项8.1 检测技巧8.2 安全注意事项8.3 检测环境要求第九章:三极管检测在实际应用中的应用案例9.1 放大电路中的应用9.2 开关电路中的应用9.3 稳压电路中的应用第十章:总结与复习10.1 复习重点知识10.2 学员提问与解答10.3 课程总结与展望在后续的章节中,我们将重点讲解三极管好坏判断标准、常见故障分析、检测技巧与注意事项以及实际应用案例。
通过理论结合实际,让学生在掌握三极管检测知识的基础上,能够更好地应用于实际工作中,提高电路维修和故障排查的能力。
本课程还将强调安全操作,确保学生在实践中的人身安全和设备安全。
在教学过程中,鼓励学生提问,及时解答学生疑问,帮助学生巩固知识,提高学习效果。
重点和难点解析一、三极管基础知识补充说明:详细解析各种类型三极管的结构特点,以及各个参数的定义和作用,如电流放大倍数、截止频率等。
二、三极管的工作原理补充说明:通过实际电路图和示例,深入剖析三极管在放大、开关和稳压电路中的工作过程。
《三极管基本知识》PPT课件
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三极管是电子电路中的重要元件,广泛应用于放大、开关、振荡等电路中。随 着电子技术的发展,三极管的应用领域不断扩大,对电子工程师的要求也越来 越高。
课程内容和结构
课程内容
本课程将介绍三极管的基本原理、结构、特性、参数以及应用等方面的知识。
课程结构
本课程将按照“由浅入深、循序渐进”的原则,先介绍三极管的基本概念和原理,然后逐步深入讲解三极管的特 性和应用。具体内容包括:三极管的基本原理、结构和分类;三极管的放大原理和特性;三极管的参数和选型; 三极管的应用电路和实例等。
输入特性曲线
输入特性曲线表示三极管在放 大状态下,基极电流(Ib)与 基极-发射极电压(Vbe)之
间的关系。
输入特性曲线与二极管的伏 安特性曲线类似,呈指数关
系。
当Vbe较小时,Ib几乎为零, 当Vbe超过一定值后,Ib随 Vbe的增大而迅速增大。
输出特性曲线
输出特性曲线表示三极管在放大状态下,集电极电流 (Ic)与集电极-发射极电压(Vce)之间的关系。
工业控制领域
三极管在工业控制电路中也有 着广泛的应用,如电机控制、
温度控制等。
消费电子领域
音响、电视、冰箱等消费电子 产品中也需要使用三极管进行
信号放大或电路控制。
03
三极管结构与工作原理
三极管内部结构
掺杂浓度
发射区掺杂浓度最高,基区很薄且 掺杂浓度最低,集电区掺杂浓度较 高。
PN结
三极管内部包含两个PN结,分别 是发射结和集电结。
三极管主要参数
01
02
03
电流放大系数
表示三极管对电流的放大 能力,是判断三极管放大 性能的重要参数。
极间反向电流
包括集电极-基极反向饱和 电流和集电极-发射极反向 饱和电流,反映了三极管 的截止性能。
三极管基础知识
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三极管基础知识一、三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件,也是电子工程中最常用的元件之一。
它由三个区域组成:P型区、N型区和P型区,分别称为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流或控制电流,可以用于放大信号、开关电路等方面。
二、三极管的结构1. PNP型三极管PNP型三极管由两个N型半导体夹着一个P型半导体而成。
其中,N 型半导体称为发射区,P型半导体称为基区,另一个N型半导体称为集电区。
2. NPN型三极管NPN型三极管则与PNP型相反,由两个P型半导体夹着一个N型半导体而成。
其中,P型半导体称为发射区,N型半导体称为基区,另一个P型半导体称为集电区。
三、三极管的工作原理1. PNP型三极管工作原理当外加正向偏压时,发射结变窄并形成空穴少子浓度梯度,在这个梯度下空穴从基端向发射端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的空穴扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
2. NPN型三极管工作原理当外加正向偏压时,基结变窄并形成电子少子浓度梯度,在这个梯度下电子从发射端向基端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的电子扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
四、三极管参数1. 三极管放大系数三极管放大系数指输入信号和输出信号之比。
对于PNP型三极管来说,在其正常工作状态下该系数一般在0.95至0.99之间,对于NPN型三极管来说,该系数一般在100至300之间。
2. 最大集电电流最大集电电流指三极管在正常工作状态下能够承受的最大电流。
对于不同型号的三极管来说,其最大集电电流也不同。
3. 最大耗散功率最大耗散功率指三极管能够承受的最大功率。
三极管基础知识
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三极管基础知识通过一定工艺,将两个PN结结合在一起就构成了双极型半导体三极管。
由于PN结的相互影响,从而发生了质的变化。
根据其结构的不同,晶体三极管又分为NPN和PNP两种类型。
三极管的结构示意图和电路符号。
可以看出它是有两个PN结,由三层半导体制成。
三层分别对应三个区:集电区,基区,发射区,每个区引出的电极分每两层之间形成一个结,共有两个结,分别为集电结,发射结。
极管的管芯剖面图,制作工艺为:氧化膜上光刻一个窗口,进行硼杂质扩散,获得P型基区,经氧化膜掩护后,现在P型基区口,进行高浓度的磷扩散,获得N型发射区,表面是一层二氧化硅保护层,N型衬底用作集电,发射区掺杂浓度很高,基区很薄,掺杂浓度最低,集电极浓度比发射极低,但其面极较大。
特点,使得三极管具有电流放大能力。
首先来看发射极,由于其为N区且掺杂浓度高,因而具有大量的自由电子,在工作时,BE加上正向电压,E区会有大量的电子移向B区,由于B区很薄,掺杂浓度低,所以开成的集电结很薄,在工作时CE加上正向电压,对电子有吸引力,且集电结面积大,这些电子在穿过B区时,同时也穿过了集电结,绝大部分被C区捕获。
我们假设在BE加上正向电压时,E区有200个电子涌向B区,由于上述原因其中有绝大部分电子,假设有极,于是就形成了C区到B区的电流IC,当然还有极小部分电子,这儿有2个没有穿过B区,所以形成了BE间可以看出,当BE间流过2个电子时,CE间就有198个电子流过。
运动示意图与电子运动方向相反,由于PN结和特性,B极电压为0.7V左右。
如C极电流不太大的话,C极电压会高于B极电压。
管在外加电压的作用下,发射区向基区注入的电子大部分到了集电区形成了集电极电流IC ,只有小部分电子在基区复合形成了基极电流IB,显然IC>>IB,向偏置电压改变时,即基极电流改变时,发射区注入的电子将跟随改变,从而使集电极电流IC 产生相应的变化,由于IC>>IB,因此IB很小的变化就能引起电流放大作用。
三极管基本知识及电子电路图详解
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三极管基本知识及电子电路图详解
"晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件" 在电子元件家族中,三极管属于半导体主动元件中的分立元件。
广义上,三极管有多种,常见如下图所示。
狭义上,三极管指双极型三极管,是最基础最通用的三极管。
本文所述的是狭义三极管,它有很多别称:
三极管的发明
晶体三极管出现之前是真空电子三极管在电子电路中以放大、开关功能控制电流。
真空电子管存在笨重、耗能、反应慢等缺点。
二战时,军事上急切需要一种稳定可靠、快速灵敏的电信号放大元件,研究成果在二战结束后获得。
早期,由于锗晶体较易获得,主要研制应用的是锗晶体三极管。
硅晶体出现后,由于硅管生产工艺很高效,锗管逐渐被淘汰。
经半个世纪的发展,三极管种类繁多,形貌各异。
小功率三极管一般为塑料包封;
大功率三极管一般为金属铁壳包封。
三极管核心结构
核心是“PN”结
是两个背对背的PN结
可以是NPN组合,也或以是PNP组合
由于硅NPN型是当下三极管的主流,以下内容主要以硅NPN型三极管为例!
NPN型三极管结构示意图
硅NPN型三极管的制造流程
管芯结构切面图。
培训资料三极管
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偏置电路故障
要点一
总结词
偏置电路故障会导致三极管无法正常 工作。
要点二
详细描述
偏置电路是三极管正常工作的关键, 如果偏置电路出现故障,如电阻器损 坏、电容器漏电等,会导致三极管无 法正常工作。这可能是由于电路设计 不合理、元件质量差或使用环境恶劣 等原因造成的。
要点三
排除方法
检查偏置电路的各个元件,确保其正 常工作。如果发现元件损坏,应及时 更换。同时,检查电路设计是否合理 ,确保其符合三极管的工作要求。
06
三极管的发展趋势与展望
三极管的发展历程
01
02
03
1947年
贝尔实验室的巴丁、布拉 顿和肖克利发明了晶体管 ,这是电子技术史上的里 程碑。
1950年
德州仪器的基尔比和仙童 的诺伊斯发明了集成电路 。
1952年
肖克利发明了第一种硅晶 体管。
三极管的发展历程
1956年
仙童的诺伊斯、德州仪器的基尔比发明了集成电 路。
智能家居领域
智能家居是未来家庭生活的发展趋势,而三极管在智能家 居领域中也有着广泛的应用,例如智能照明、智能安防、 智能家电等设备中都离不开三极管。未来随着智能家居市 场的不断扩大,三极管在智能家居领域的应用前景也将更 加广阔。
THANKS
谢谢您的观看
标准值进行比较,判断三极管是否正常工作。
03
注意事项
在检测过程中,要确保万用表的量程选择正确,避免因量程过大或过小
而影响测量结果的准确性。同时,要确保三极管处于安全的工作状态,
避免因过压或过流而损坏三极管。
三极管的代换
代换原则
在代换三极管时,应选择性能参数相近或更好的三极管进 行代换,以保证电路的正常工作。
三极管基础知识
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三极管基础知识三极管是一种半导体器件,也是电子电路中最常用的元件之一。
它由三个掺杂不同材料的半导体层构成,分别为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流和控制电流,因此被广泛应用于放大器、开关电路、振荡器等电子电路中。
三极管的结构三极管的结构可以分为PNP型和NPN型两种。
PNP型三极管的结构是以P型半导体为基底,两个N型半导体夹在中间,形成一个NPN结构。
NPN型三极管的结构则是以N型半导体为基底,两个P型半导体夹在中间,形成一个PNP结构。
在三极管中,发射极和集电极之间的区域被称为“空间电荷区”,而基极则是控制电流的关键部分。
三极管的工作原理三极管的工作原理可以用PNP型三极管为例来说明。
当PNP型三极管的发射极接通正电压,基极接通负电压时,发射极和基极之间的空间电荷区会变窄,电子就可以从发射极流向基极。
当基极电压变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
三极管的放大作用三极管的放大作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
因此,三极管可以将微弱的信号放大成较大的信号,从而实现放大作用。
三极管的开关作用三极管的开关作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流为零时,三极管处于关闭状态,集电极和发射极之间的电阻非常大,电流无法通过。
当基极电流足够大时,三极管处于开启状态,集电极和发射极之间的电阻非常小,电流可以通过。
因此,三极管可以用作开关电路,实现电路的开关控制。
三极管的振荡作用三极管的振荡作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
三极管基础知识
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三极管基础知识一、三极管的基本结构与原理1.1 三极管的构成三极管是由三个区域(P-N-P或者N-P-N型)的半导体材料制成,其中夹在中间的一块称为基区,两侧分别是发射区和集电区。
1.2 三极管的工作原理三极管根据基区控制电流的大小和方向来调节集电区电流的大小。
当基区的电流为零时,三极管处于截止状态;而当基区的电流为正时,三极管处于放大状态。
三极管的工作原理是基于本征型晶体管理论的基础上发展起来的。
二、三极管的分类与参数2.1 三极管的分类根据不同的工作方式和结构形式,三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
NPN型三极管是以N型半导体为基础,P型半导体作为二极管,再以N型半导体作为封装;而PNP型三极管则相反。
2.2 三极管的参数三极管的常见参数包括最大集电极电流(IC)、最大发射极电流(IE)、最大反向电压(VCEO)等。
这些参数决定了三极管的工作范围和性能。
三、三极管的应用领域3.1 放大器电路三极管可以用作放大器电路的关键元件,通过控制输入信号的电流变化,实现对输出信号的放大。
3.2 开关电路三极管的开关特性使其在电路中经常被用作开关元件。
通过控制基极电流的通断,实现对电路的开关控制。
3.3 震荡电路三极管在震荡电路中可以产生正弦波、方波等信号,广泛应用于射频信号发生器、计算机时钟发生器等领域。
3.4 温度传感器三极管的温度特性可以用于温度测量和控制,如温度传感器。
四、三极管的基本特性与参数测量方法4.1 静态特性静态特性包括输入输出特性、直流放大特性等。
通过在不同的输入输出条件下测量电流、电压等参数,可以了解三极管的静态工作状态。
4.2 动态特性动态特性包括频率响应、输入阻抗、输出阻抗等。
通过在不同频率下测量电流和电压的关系,可以了解三极管的动态响应能力。
4.3 参数测量方法常见的参数测量方法包括基极电流测量、集电极电流测量、电压放大倍数测量等。
根据不同的测量需求,选择合适的测量方法来获取所需的三极管参数数据。
三极管基础知识
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三极管基础知识三极管的工作原理三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E 的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。
三极管的基础知识
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三极管的基础知识三极管,也被称为双极型晶体管(BJT),是一种重要的电子器件。
它是一种由半导体材料制成的电子器件,具有放大和开关功能。
三极管的结构简单,但其内部运作原理复杂,被广泛应用于电子电路中。
三极管由三个区域组成,分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区都是N型半导体,而基区是P型半导体。
这种PNP或NPN 结构赋予了三极管特殊的性能。
三极管的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时,P型基区与N型发射区之间的结电位被降低,形成一个正向偏置。
这使得发射区的电子从发射极流向基极,同时在基区形成一个电子空穴对。
这些电子空穴对会向集电区扩散,与集电区的电子进行复合,导致集电电流从集电极流出。
因此,基极电流的微小变化就可以引起集电电流的显著变化,实现电流放大的功能。
三极管还可以作为开关使用。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时,三极管处于饱和状态,集电电流接近最大,相当于一个导通的开关。
而当施加一个负向电压时,三极管处于截止状态,集电电流接近零,相当于一个断开的开关。
三极管的放大功能使其在各种电子设备中广泛应用。
它可以用于放大音频信号,从而实现音乐的放大播放。
此外,三极管还可以用于构建逻辑门、计数器、振荡器等电子电路。
它在计算机、通信、医疗设备等领域都有重要的应用。
然而,三极管也有一些局限性。
例如,它对温度和电压的变化比较敏感,容易出现温度漂移和电压饱和现象。
此外,在高频电路中,三极管的频率响应也会受到限制。
为了解决这些问题,人们发展出了其他类型的晶体管,如场效应晶体管(FET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
这些器件在一些方面具有更好的性能,但三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件。
总结起来,三极管是一种重要的电子器件,具有放大和开关功能。
它的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
三极管被广泛应用于各种电子设备中,但也存在一些局限性。
尽管如此,三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件之一。
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共射放大
若 vI = 20mV 使 iB = 20 uA 设 = 0.98
则 iC iB
1 iB 0 .98 mA
IC +iC
+
IB +iB b
c
RL vO
+
+ VBE+vBE e
vI
-
-
1k VCC
VBB
IE +iE
共射极放大电路
vO = -iC• RL = -0.98 V,
IC IE
• 共基交流电流放大倍数定义为
iC iE
• 同样,一般情况下
• 和 的关系为
•
=
或
第一章三极管基=础知识
1
1
1.4.2三极管的电流放大倍数
为电流放大系数,它只与管子的结构尺 寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般
= 0.90.99
是另一个电流放大系数,同样,它也只
与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电
第一章三极管基础知识
1.4.2 BJT的放大系数
1. 电流放大系数
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
第一章三极管基础知识
1.4.2三极管的电流放大倍数
• 集电极直流电流IC与基极直流电流IB之比称为共射直 流电流放大倍数 IC IB、发射极直流电
则 iC = iE = 0.98 mA, vO =iC• RL = 0.98 V,
电压放大倍数
AV第一 章vv三O I极管02基.础90知8V m 识 V49
4. 三极管的三种组态
BJT的三种组态
共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示; 共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示。 共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示;
压无关。一般 >> 1
第一章三极管基础知识
1.4.4三极管的工作状态
• 1. 放大状态
• 三极管处于放大VCC大于VBB,并且发射结正向偏置、集电结反 向偏置。此时称放大状态。
• 2. 饱和状态
• VCC小于VBB,并且发射结和集电结都是正向偏置。涌入到基区 的电子中只有极少部分与空穴复合,形成基极电流IB,绝大部 分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近,使发射结和 集电结上的势垒加宽,阻止了发射区和集电区的自由电子进一 步扩散到基区,由此可见,此时三极管没有放大能力。此种状 态称三极管处于饱和状态。
电压放大倍数
AV 第vv一O I章三极管2基0础.09知m 识8VV49
1.4 半导体三极管
三极管的电流放大表现为小的基极电流变化,引起 较大的集电极电流变化。
第一章三极管基础知识
1.4.2 BJT的放大系数
1. 电流放大系数 (1)共发射极直流电流放大系数 =(IC-ICEO)/IB≈IC / IB vCE=const
流 IE(+ 1)IB
•
集电极交流电流i C 与基极交流电流
流电流放大倍数,用表示
i
之比称为共射交
B
• 一般情况下
iC iB
第一章三极管基础知识
1.4.2三极管的电流放大倍数
• 当以发射极直流电流IE作为输入电流,以集电极直流 电流IC作为输出电流时,IC与IE之比称为共基直流电
流放大倍数,用 表示
1.4 半导体三极管(BJT)
第一章三极管基础知识
1.4 半导体三极管(BJT)
第一章三极管基础知识
结构特点:
• 发射区的掺杂浓度最高; • 集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大; • 基区很薄,一般在几个微米至几十个微米,且
掺杂浓度最低。
第管一章芯三结极管构基剖础面知识图
1.4.1 BJT的电流分配与放大原理
第一章三极管基础知识
1.5 三极管的共射特性曲线及主要参数
1. 5.1 输入特性曲线
iB=f(vBE) vCE=const
(1) 当vCE=0V时,相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当vCE≥1V时, vCB= vCE - vBE>0,集电结已进入反偏状态,开始收
集电子,基区复合减少,同样的vBE下 IB减小,特性曲线右移。
第一章三极管基础知识
1.4.4三极管的工作状态
• 3. 截止状态
• VBB小于发射结的开启电压,则发射结处于零偏置或反偏置, 集电结反向偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压, 使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区,不能形成电流, 从而发射极、集电极和基极的电流都很小,也就谈不上放大了。 此时称三极管处于截止状态。
以上看出,三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴)参与导电,故称为双极 型三极管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。
第一章三极管基础知识
2. 电流分配关系
设
传输到集电极的电 发射极注入电流
流根据传输过程可知
IE=IB+ IC
则有 IC
IE
为电流放大系数,它
vCCEE = 0V vCE 1V
iB b +
c + iC
vCE
vBE - e -
VCC
VBB
共射极放大电路
第一章三极管基础知识
1.5 三极管的共射特性曲线及主要参数
1. 5.1 输入特性曲线
(3) 输入特性曲线的三个部分 ①死区 ②非线性区 ③线性区
第一章三极管基础知识
只与管子的结构尺寸和掺 杂浓度有关,与外加电压
无关。一般 = 0.90.99
第一章三极管基础知识 载流子的传输过程
3. 放大作用
IE +iE e
c IC +iC
+
vI -
VEB+vEB
b IB +iB
+
vO RL 1k
-
VEE
VCC
图 03.1.05 共基极放大电路
若 vI = 20mV 使 iE = 1 mA, 当 = 0.98 时,
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通 过载流子传输体现出来的。
外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
1. 内部载流子的传输过程
发射区:发射载流子 集电区:收集载流子 基区:传送和控制载流子
(以NPN为例)
第一章三极管基础知识 载流子的传输过程
第一章三极管基础知识
1.4.3 BJT的电流分配与放大原理
1.4 半导体三极管(BJT)
表发示射(极型E,m:半发Ni用tP导t射eNEr体)区型或三;和e 极PN管P的型结。集构电示区表意集示图电(如极C图o,所lle用示ctCo。r或)它c。有两种类
基区 基发极射,结用(BJe或) b表示集(电Ba结se()Jc)
三极管符号
两种类型的三极管
第一章三极管基础知识